MINISTERUL EDUCAIEI I CERCETRII

UNIVERSITATEA din BACU FACULTATEA DE INGINERIE

Specializarea Ingineria i Protecia Mediului n Industrie

PROIECTCICLUL DE VIATA AL PRODUSULUI

NDRUMTOR: STUDENI:

Prep. ing. Obreja Claudiu Dascl Mirela

Marcu Andreea

Nester Dana

Tanas Camelia

Grupa 322

AN UNIVERSITAR

2008-2009

TEMA PROIECTULUI

EVALUAREA

CICLULUI DE VIATA AL AMBALAJELOR

DIN STICLA RECICLABILA

PENTRU APA MINERALA IN PROGRAMUL SIMAPRO 7

OBIECTIVUL PRINCIPAL

Distribuirea si consumarea a 1000 litri de apa minerala in orasul Bacau cu ambalaje de 1 litru in greutate de 550 grame

ETAPELE PROIECTULUI1. Introducere in programul SimaPro 7.

a) familiarizarea cu programul SimaPro 7;

b) intelegerea notiunilor generale despre ciclul de viata al produselor;

2. Obtinerea ambalajelor din sticla reciclabila pentru apa minerala in programul SimaPro 7.

a) crearea subansamblului ambalajului din sticla de 1l;

b) asamblarea produsului din sticla reciclabila de 1l.

3. Crearea sfarsitului de viata al ambalajelor din sticla reciclabila, dupa utilizarea acestora.

(crearea sfarsitului de viata pentru fiecare subansamblu al ambalajului din sticla reciclabila)

4. Dezasamblarea ambalajelor din sticla reciclabila.

5. Crearea ciclului de viata al ambalajelor din sticla reciclabila in programul SimaPro 7.

(analiza ciclului de viata al ambalajelor din sticla).

6. Compararea ciclului de viata al ambalajelor din sticla reciclabila cu ajutorul programului SimaPro 7.

a) analizarea ciclului de viata al ambalajelor din sticla reciclabila;

b) compararea graficelor realizate in urma obtinerii ambalajelor din sticla reciclabila cu graficele obtinute in urma obtinerii ambalajelor din PET, in programul SimaPro 7.

7. Concluzii ale raportului.

a) concluzii in urma comparatiei ciclurilor de viata.

b) concluzii ale raportului

DATE GENERALE

Definirea termenului de ,, Ciclu de viata al produsului

Ciclul de viata al unui produs reprezinta totalitatea etapelor pe care acesta le parcurge de-a lungul vietii, incepand de la faza de productie a produsului, continund cu consumarea pe piata si retragerea acestuia.

Ideea unui ciclu de viata al produsulu recunoaste faptul ca proiectarea si vanzarea unui produs este doar o parte a povestii.De fapt, orice produs trece printr-o serie de pasi,intre timpul in care este conceput si timpul in care produsul realizat este retras din uz sau inlaturat. Figura 1. de mai jos arata diferitele etape ale unui ciclu de viata al produsului.

Fig.1. Etapele unui ciclu de viata al produsului

Impactul ciclului de viata al produsului asupra factorilor de mediu

O a treia arie generala a consideratiilor vietii este aceea a proiectarii produselor prietenoase mediului la retragerea din uz si la inlaturare. Aceasta este o arie relativ noua, dar activa, a cercetarii academice, cu radacini in miscarea ecologica din anii 1960. Ideea principala este ca produsele ar trebui proiectate avand in minte inlaturarea, consumul operational al resurselor si al poluarii precum este luata in considerare eficienta evaluarii in multe proiecte. Aceasta arie s-a maturizat pana la punctul in care s-au dezvoltat standardele internationale pentru adresarea acestei probleme, incluzand seria ISO 14000 si in particular ISO 14040 ,,Evaluarea ciclului de viata.

Evaluarea ciclului de viata

Evaluarea ciclului de viata (ECV) este un instrument pentru evaluarea aspectelor de mediu si a potentialelor efecte ale produselor, proceselor sau activitatilor asupra mediului in scopul de a stabili oportunitatile de perfectionare. ECV analizeaza intregul ciclu de viata al unui produs sau al unei activitati, acoperind extractia si prelucrarea materiilor prime, procesele de productie, transportul si distributia, folosirea, refolosirea si intretinerea produselor, reciclarea si eliminarea acestora.

ECV implica urmatoarele etape:

Stabilirea sferei de cuprindere a ECV, a metodologiei si a restrictiilor (cum sunt resursele, calitatea si volumul de date);

Intocmirea unui inventar al intrarilor si iesirilor unui sistem (cuantificarea energiei si a materiilor prime utilizate si a deseurilor evacuate in mediu) si evaluarea acestora;

Identificarea si evaluarea efectelor potentiale generate de respectivele intrari si iesiri asupra mediului (se au in vedere efectele generate prin folosirea resurselor, efectele generate asupra sanatatii umane, asupra calitatii aerului, a apei si a terenurilor si asupra ecosistemelor);

Interpretarea rezultatelor obtinute in etapele de inventariere si evaluarea efectelor prin prisma obiectivelor studiului.

ECV se poate efectua la diferite niveluri, extinderea sa variind in functie de gradul de detaliu si natura datelor utilizate in studiu.Principalele tipuri de ECV sunt:

Analiza ciclului de viata;

ECV directionate;

ECV complete;

ECV extinsa.

Nivelul la care se efectueaza ECV se stabileste prin scopul studiului si a rezultatelor urmarite, dar principiile de baza folosite sunt aceleasi la orice nivel.

Analiza ciclului de viata consta in intocmirea unei simple harti a fluxurilor sau a unei diagrame de proces care include principalele elemente ale ciclului de viata al unui produs. Aceasta analiza este calitativa si subiectiva, deoarece se bazeaza pe rationamente profesionale. Analiza reprezinta etapa in baza careia pot demara orice tipuri de ECV si furnizeaza suficiente informatii care pot fi utilizate la celelalte niveluri.

ECV poate fi directionata pentru a reduce timpul necesar si in functie de scopul urmarit.

ECV complete sunt cantitative si implica achizitionarea datelor masurate si a celor estimate pentru toate intrarile si iesirile.

ECV extinsa trebuie sa includa efectele sociale si efectele suplimentare cum ar fi emisiile de CO2 si congestionarea traficului.

Calitatea datelor este un element extrem de important al ECV, putand avea o influienta majora asupra rezultatelor obtinute. In general, trebuie sa se asigure ca volumul si calitatea datelor necesare sunt corespunzatoare scopului ECV si resurselor disponobile.

ECV reprezinta o componenta importanta a oricarui SMM, deoarece furnizeaza rezultate privind impactul generat de o activitate asupra mediului si are un rol vital in contabilitatea de mediu si pentru dezvoltarea durabila, deoarece contribuie la reducerea consumurilor de materie prima si energie.

Principii ale ECV

Urmatoarea lista prezinta pe scurt cateva principii ale metodologiei ECV:

Studiile ECV ar trebui sa se adreseze sistematic si adecvat aspectelor de mediu ale sistemelor-produs, de la achizitionarea materiilor prime pana la postutilizare.

Gradul de detaliu si desfasurare in timp a unui studiu ECV poate varia intr-o gama larga, in functie de definirea scopului si a domeniului de aplicare.

Domeniul de aplicare, ipotezele, descrierea calitatii datelor, metodologiilor si rezultatele studiilor ECV ar trebui sa fie transparente.

Studiile ECV ar trebui sa puna in discutie si sa documenteze sursele de date si sa fie comunicate in mod clar si adecvat.

Ar trebui sa se stabilesca prevederi in functie de aplicarea intentionata a studiului ECV, pentru a respecta confidentialitatea si problemele de proprietate.

Metodologia ECV ar trebui sa fie deschisa includerii noilor descoperiri stiintifice si a imbunatatirilor in domeniul tehnologiei.

Cerintele specifice se aplica studiilor ECV care sunt utilizate pentru a face declaratii comparative care sunt prezentate publicului.

Intrucat activitatile comerciale sunt complexe pentru sistemul analizat in diferite etape ale ciclului de viata, nu exista nici o baza stiintifica pentru reducerea rezultatelor ECV la un singur punctaj general sau numar.

Nu exista o metoda unica pentru conducerea studiilor ECV. Organizatiile ar trebui sa aiba flexibilitate pentru a implementa practic ECV asa cum este stipulat in acest Standard International, pe baza aplicatiei specifice si cerintelor utilizatorului.

Cerinte referitoare la calitatea datelor

Cerintele referitoare la calitatea datelor specifica in termeni generali caracteristicile datelor de care este nevoie pentru studii. Cerintele referitoare la caliatetea datelor trebuie sa fie definite pentru a permite ca scopul si domeniul de aplicare al studiului ECV sa fie indeplinite. Cerintele privind calitatea datelor trebuie sa se refere la :

acoperirea in timp;

acoperirea geografica;

acoperirea tehnologica;

exactitatea, caracterul complet si reprezentativitatea datelor;

consecventa si reproductibilitatea metodelor utilizate pe durata ECV;

sursele datelor si reprezentativitatea lor;

incertitudinea informatiilor.

Atunci cand un studiu este utilizat pentru a sustine o declaratie comparativa care este prezentata publicului trebuie sa se faca referire la cerintele privind calitatea datelor mentionate mai sus.

ETAPA 1Introducere in programul SimaPro 7

Life cycle assessment (LCA) este o metodologie de evaluare a aspectelor de mediu, asociate cu evolutia ciclului de viata al unui produs.

In acest sens, o aplicatie importanta este reprezentata de analiza contributiei stadiilor ciclurilor de viata asupra incarcarii mediului, cu scopul de a stabili prioritatile asupra imbunatatirilor ce trebuie aduse produselor si proceselor. In ultimii ani, LCA a devenit un element cheie al politicii de mediu.

SimaPro 7 este un program care ajuta la imbunatatirea politicii LCA.

Un studiu LCA consta in :

definirea scopului si amplitudinii studiului;

emiterea unui model de ciclu de viata al unui produs, cu toate influentele acestuia asupra mediului;

intelegerea impactului asupra mediului;

interpretarea studiului.

In SimaPro 7 exista trei sectiuni:

campul text in care se pot descrie diferite aspecte legate de definirea si amplasarea studiului;

textele introduse aici pot fi copiate si lipite in raport;

o sectiune ce cuprinde date standard, potrivite pentru un studiu de caz.

In programul SimaPro, fiecare sectiune este apta sa descrie scopul si amplasarea fiecarui element, astfel incat in final sa se poata interpreta impactul unui produs asupra mediului.

ETAPA 2Obtinerea ambalajelor din sticla reciclabila pentru apa minerala

in programul SimaPro 7

In aceasta etapa se au in vedere:

crearea subansamblurilor ambalajului din sticla reciclabila;

asamblarea ambalajului din sticla reciclabila.

Vom considera obiectivul principal distribuirea si consumarea a 1000 litri de apa minerala in Bacau cu ambalaje de 1 litru in greutate de 550 grame.Pentru imbutelierea celor 1000 de litri de apa minerala se vor folosi ambalaje din sticla, in numar de 1000. Aceste ambalaje din sticla vor trece prin etapa de spalare (wash and fille bottles). Pentru cele 1000 de ambalaje din sticla sunt necesare 1000 de capace si 1000 de etichete.

Elementele componente pentru ambalajul din sticla sunt reprezentate de:

sticla ( glass ( packaging ( glass (white),B250, in greutate de 548,8 g/buc;

capac ( material ( metal ( non Ferro ( Aluminiu AL Mg1, in greutate de 1g/buc;

eticheta ( Paper + Board ( Paper woody C B250, in greutate de 0,2 g/buc.

Dupa identificarea si crearea elementelor componente (sticla, capac, eticheta), acestea se vor asambla cu ajutorul programului SimaPro7.

Se obtine un arbore de productie care cuprinde toate procesele necesare realizarii elementelor componente, conform fig.2.

Fig.2. Arborele de productie pentru ambalajul din sticla alba reciclabila de 1 l

In arborele de productie, semnificatia culorilor este urmatoarea: gri - procesele necesare obtinerii elementelor componente;

albastru - subansamblul (elementul component);

rosu - traseul urmat pana la obtinerea elementului component, respectiv ambalajul asamblat din sticla reciclabila.

In etapa de asamblare a subansamblurilor ambalajului se realizeaza si diagramele care scot in evidenta impactul creat de fiecare element component al ambalajului asupra mediului.

Fig.3. Diagrama de caracterizare la asamblarea ambalajului din sticla reciclabila

Diagrama din fig. 3, care caracterizeaza impactul asupra mediului scoate in evidenta faptul ca:

- elementul ,,capac influenteaza: intr-o masura foarte mare indicatorul: ,,carcinogens ;

intr-o masura foarte mica indicatorii: ,, greenhouse, ,,acidification, eutrophication, winter smog, energy resources, ,,solid waste;

- elementul "eticheta influenteaza: intr-o masura foarte mica, chiar neglijabila, toti indicatorii;- elementul ,,sticla influenteaza:

intr-o masura foarte mare toti indicatorii, cu exceptia indicatorului pesticides; intr-o masura mica: indicatorul ,,carcinogens.

Fig.4. Diagrama de normalizare la asamblarea ambalajului din sticla reciclabila

Diagrama din fig.4. caracterizeaza impactul ,,normal al ambalajelor din sticla reciclabila asupra mediului.

Fig.5. Diagrama ,,single score la asamblarea ambalajului din sticla reciclabila

Diagrama din fig.5. scoate in evidenta impacturile pe care fiecare element component al ambalajului, le are asupra mediului.

Se observa ca impactul cel mai mic corespunde elementului ,,eticheta.

Sticla contribuie la poluarea atmosferica prin: efectul de sera,distrugerea stratului de ozon si acidificare.

ETAPA 3

Crearea sfarsitului de viata al ambalajelor din sticla reciclabila,

dupa utilizarea acestora

Dupa utilizarea ambalajelor din sticla reciclabila se creeaza sfarsitul de viata al acestora.

In aceasta etapa se identifica elementele componente ale ambalajului din sticla reciclabila si se realizeaza sfarsitul de viata pentru fiecare element component in parte, astfel:

pentru capac (1000 buc.)

( reciclare: ( Recicling only B250 avoided ( 20%;

( abandon: Municipal ( Municipal waste NL B250 ( 80%;

( incinerare: 0%.

pentru eticheta (1000 buc.) :

( reciclare: 0%;

( abandon: 0%;

( incinerare: Waste ( incineration B250 (98) ( 100%.

pentru sticla (1000buc.) :

( reciclare: Waste scenario ( Recicling ( 70%;

( abandon: 0%;

( reutilizare: 30%.

ETAPA 4

Dezasamblarea ambalajelor din sticla reciclabila

In aceasta etapa se dezasambleaza ambalajul din sticla reciclabila de 1 litru, in programul Sima Pro 7, rezultand urmatoarele elemente componente:

capac;

eticheta;

sticla.

Am introdus sfarsiturile de viata ale acestor elemente componente, sfarsituri care au fost create in etapa nr 3 (precedenta). Rebuturile au fost reciclate in procent de 100%.ETAPA 5Crearea ciclului de viata al ambalajelor din sticla reciclabila

in programul SimaPro 7

In aceasta etapa se analizeaza ciclurile de viata ale ambalajelor din sticla reciclabila.

Pentru aceasta s-a creat ciclul de viata al ambalajului din sticla.

In programul SimaPro7, cu ajutorul metodei de calcul ECo indicator 95, in urma datelor introduse, necesare pentru crearea ciclului de viata al ambalajului din sticla reiclabila de 1 litru, se poate vizualiza arborele ciclului de viata.

Fig.6. Arborele ciclului de viatapentru ambalajul din sticla reciclabila

Arborele pentru ciclul de viata al ambalajului din sticla reciclabila se citeste de la stanga la dreapta, iar culorile reprezinta:

verde - elementele componente ale ambalajului din sticla reciclabila;

gri - procesele necesare obtinerii elementelor componente ale ambalajului de sticla reciclabila;

galben - ciclul de viata pentru ambalajul din sticla reciclabila.

rosu - sfarsitul de viata al subansamblurilor ambalajului de sticla

( sfarsitul de viata pentru sticla, sfarsitul de viata pentru capac si sfarsitul de viata

pentru eticheta);

mov - etapa de dezasamblare a subansamblurilor ambalajului din sticla reciclabila;

verde inchis - reutilizarea pentru fiecare din elementele componente ale ambalajului din sticla reciclabila.

S-a introdus etapa de transport cu ajutorul unui camion diesel de distributie Delivery van I pe o distanta de 50km. Distanta reprezinta transportul de la fabrica de productie catre un centru de distributie.

S-a realizat sfarsitul de viata al ambalajului din sticla reciclabila pentru fiecare element component in parte (sticla, capac, eticheta).

Fig.7. Diagrama de caracterizare a ciclului de viata pentru ambalajul din sticla reciclabila

Analizand diagrama din fig.7, folosind metoda Eco indicator 95, se pot mentiona urmatoarele:

fiecare coloana reprezinta ambalajul din sticla si corespunzator se indica marimea gradului de impact asupra indicatorilor ecologici;

pentru asamblare produs :

impact major intalnim la majoritatea indicatorilor;

impactul cel mai redus este intalnit la winter smog;

impactul este zero la pesticides.

pentru ,, delivery van I' impactul este aproape nesemnificativ in toate cazurile,

exceptie facand eutrophication (avand un impact aproximativ de 5%);

pentru sfarsit de viala ambalaj sticla 1l

- impactul cel mai mare se inregistreza la winter smog;

- impactul este zero lapesticides.

Fig.8. Diagrama de normalizare a ciclului de viata pentru ambalajul din sticla reciclabila

Fig.9. Diagrama ,,weighting a ciclului de viata pentru ambalajul din sticla reciclabila

Fig.10. Diagrama ,, single score a ciclului de viata pentru ambalajul din sticla reciclabila

Analizand diagrama din fig.10, folosind metoda Eco indicator 95, se pot mentiona urmatoarele:

coloana situata deasupra ordonatei contine procentul in care indicatorii ecologici sunt afectati de impact pentru etapa de asamblare ambalaj sticla alba 1l;

coloana situata sub ordonata sfarsit de viata ambalaj sticla alba 1l, contine procentul de evitare a impactului asupra mediului;

- pentru ,,asamblare ambalaj sticla alba 1l valoarea cea mai mare corespunde situatiei ,,heavy metals, urmata de ,, acidification si ,,greenhouse;

- pentru ,, delivery van I', impactul este neglijabil.

- pentru ,,sfarsit de viata ambalaj sticla alba 1l, valoarea maxima este in situatia ,,heavy metals si minima in cazul greenhouse. ETAPA 6

Compararea ciclurilor de viata al ambalajelor

din sticla reciclabila cu ajutorul programului SimaPro 7

In aceasta etapa se comparara ciclul de viata al ambalajului din sticla reciclabila cu ciclul de viata al ambalajului din PET de 1l.

Fig.11 Diagrama de caracterizare a ciclurilor de viata

pentru ambalajele din sticla reciclabila 1l si PET 1 lPentru ambalajul din sticla reciclabila de 1 litru :

impactul major este prezent in urmatoarele situatii: ,,ozone layer100%, ,,eutrophication60%, heavy metals 90%, ,,carcinogens 95%, impactul minim este prezent in urmatoarele situatii: ,,acidification5%, ,,summer smog 25% energy resources 15%.

impactul este zero in urmatoarele situatii: ,,pesticides.Pentu ambalajul din PET 1 l :

impactul major (procente de 100%) este prezent la toti indicatorii cu exceptia indicatorului ozon layer

Fig.12 Diagrama de normalizare ciclurilor de viata

pentru ambalajele din sticla reciclabila 1 l si PET 1 l

Din analiza graficului de caracterizare (fig.11 si fig.12) rezulta faptul ca ambalajul din PET de 1 litru are impactul cel mai mare asupra mediului.

Fig.13 Diagrama ,,single score a ciclurilor de viata

pentru ambalajele din sticla reciclabila 1l si PET 1 l

Fig.14 Diagrama ,,weighting a ciclurilor de viata

pentru ambalajele din sticla reciclabila 1l si PET 1l ETAPA 7

CONCLUZII ALE RAPORTULUI

1. Concluzii in urma comparatiei ciclurilor de viata

In urma comparatiilor realizate intre cele doua cicluri de viata, corespunzatoare ambalajelor din sticla alba reciclabila de 1 litru si din PET 1 litru, se poate deduce ca ambalajul din PET de 1 litru are impactul cel mai mare asupra mediului, fata de ambalajul din sticla alba reciclabila de 1 litru.Durata de degradare naturala a celor doua tipuri de ambalaje (in rampa de gunoi) este : - pentru ambalajul de sticla: 4000 de ani,

- pentru ambalajul de PET : 100 1000 de ani.

Din acest motiv si nu numai, atat ambalajele din sticla, cat si ambalajele din PET pot fi reciclate.

Principalul avantaj al reciclarii este dat de reducerea consumului resurselor naturale (petrol, apa, energie), precum si al nivelului emisiilor nocive in aer. Spre exemplu:

Hrtia - materie refolosibil Materiile prime utilizate pentru fabricarea hrtiei sunt: lemnul, celuloza, hrtia veche. Hrtia reciclat permite economisirea a aproximativ 25% din cantitatea de electricitate i a 90% din cantitatea de ap (300 l) necesare pentru producerea a 1 kg. de hrtie alb.

De asemenea, prin reciclarea deeurilor de hrtie, se elimin clorul toxic, necesar producerii hrtiei albe.

Sticla - materie refolosibil Sticla se produce folosind urmtoarele materii prime: nisipul de cuar, calcarul, soda (produs poluant) .a.

Reciclarea sticlei menajeaz mediul i economisete n timp bogiile naturale, apa i electricitatea.Reciclarea presupune separarea i colectarea materialelor n vederea transformrii lor n produse utile noi. De asemenea, reciclarea permite comunitilor s reduc costurile de depozitare a deeurilor. Consumul de energie fiind i el influenat pozitiv de reciclare.

Sticla este 100% reciclabil, recuperarea ei salvnd un volum important de resurse energetice. Fabricarea sticlei din cioburi consum mult mai puin energie dect fabricarea ei din materiile prime de baz. Sticla reciclat se folosete la fabricarea recipientelor pentru buturi sau pentru hran, precum i ca izolator n construcii.

n mod normal sticla clar (incolor) recuperat servete la fabricarea produselor din sticl clar, n timp ce sticla colorat se folosete la realizarea produselor colorate. Din acest motiv unele programe de recuperare cer cetenilor separarea pe culori a sticlelor recuperate.

Reciclarea hrtiei salveaz un spaiu important n rampele de deeuri. Deeurile de hrtie se predau n saci de plastic sau n baloi legai. Acetia pot conine toate tipurile de hrtie tiprit.

PET - este prescurtarea de la polietilen tereftalat i se prezint sub forma unei rini (o form de poliester). Mai precis, polietilenul tereftalat este o combinatie a doi monomeri: etilen glicol modificat si acid tereftalic purificat.

PET ul a devenit un material foarte raspandit in industria alimentara, fiind utilizat la imbutelierea de bauturi racoritoare, apa, lactate, ulei, otet si nu numai, fiind ieftin, usor, rezistent la socuri, reciclabil.

Ambalajele PET, ca de altfel toate materialele plastice, nu sunt biodegradabile. Prin colectarea si reciclarea acestora se stopeaza practic impactul negativ asupra mediului inconjurator.

PET ul reciclat poate fi folosit pentru fibre de poliester, ca material pentru covoare, tapiserii, jucarii, saci de dormit, folie industriala, noi ambalaje alimentare si nealimentare etc.

2.Concluzii ale raportului

Utilizand programul SimaPro 7, se pot identifica si evalua aspectele de mediu, precum si potentialele efecte ale produselor si proceselor asupra indicatorilor de mediu.

Cu ajutorul acestui program se pot realiza arborele de productie si arborele ciclului de viata pentru ambalajul din sticla reciclabila, precum si diagramele de impact asupra indicatorilor de mediu.Diagramele obtinute dau posibilitatea interpretarii imapctului ce il are ambalajul din sticla reciclabila asupra indicatorilor ecologici.